делитель напряжения

[Прот5]

Всем привет!

Есть схема подключения gps модуля с ардуино , где используется делитель напряжения и получается ~3.4в на входе rx gps. В примере используются резисторы 10к и 4.7к. Вопрос: какой эффект даст замена резисторов на иные номиналы для получения похожего делителя (не считая разного напряжения, т.е. негативные стороны интересуют в плане прохода сигнала и защиты пинов при увеличении номиналов либо уменьшении)? К примеру, чем будут отличаться делитель с 3к и 1.5к (даст 3.33в), а так же 50к и 25к (тоже 3.3в) по сравнению с 10к и 4.7к? Будут ли обе обвязки работать одинаково корректно или с обвязкой 50к и 25к сигнал вовсе не будет доходить (либо оч слабый), а с 3к и 1.5к, скажем, есть риск ложного срабатывания ? Какие номиналы лучше использовать/оптимальны, если решать следующие задачи:

1) от 5в пина подается сигнал на гейт N-канального транзистора (нужно защитить пин, но и подать на гейт 4,5-5в)

2) от 5в пина идет сигнал на 3.3в пин (на 3.3в пин нужно подать соответствующее напряжение)

Хочу заменить 10к и 4.7к на иные мало используемые резисторы, которые есть в наличии, чтобы сбагрить их..... поэтому и задаю вопрос, можно ли их поменять на 3к и 1.5к или на 50к и 25к и какой вариант замены лучше.... будет ли негативный эффект от замены для чего либо (сигнала или пина)?

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Falconist]

А разве номиналы "50" и "25" в сетке номиналов существуют???

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Прот5]

1 минуту назад, Falconist сказал:

А разве номиналы "50" и "25" в сетке номиналов существуют???

Ну я от балды написал, если честно 50 и 25.... для примера только

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[DrobyshevAlex]

7 минут назад, Прот5 сказал:

не считая разного напряжения

Думаю еще разный ток  

[Falconist]

http://forum.cxem.net/index.php?/blogs/entry/317-точный-делитель-из-неточных-резисторов-и-грабли-при-применении-резистивных-делителей/

 

[DrobyshevAlex]

На Вашей картинке на плате видно выход 3.3В. Зачем тогда вообще использовать внутреннюю подтяжку МК к 5 вольтам а потом делить делителем?

Просто в программе выключаете подтяжку, убираете оба резистора эти, и ставите резистор между выводами плати GPS модуля VCC и  RX. 

Ну а резистор этот подбираете на сколько тока нужно, возможно в ДШ есть условия. Но думаю судя по всему на 1мА хватит) А зничит порядка 3.3кОм.

Не совсем понял по ДШ, вот это видимо оно

DC current trough any digital I/O pin (except supplies) Ipin 10 mA

То есть максимум 10мА можно подавать, минимум нет. Видимо там просто транзистор прижимает линию к нулю, а значит дело за мк, сколько ему нужно тока что бы понять лог уровень на входе.

Я бы попробовал поставить около 6-20 кОм

[Прот5]

21 минуту назад, Falconist сказал:

http://forum.cxem.net/index.php?/blogs/entry/317-точный-делитель-из-неточных-резисторов-и-грабли-при-применении-резистивных-делителей/

 

спасибо за ссылку, познавательно. Насколько я понял, мои доводы верны и можно равнозначно использовать как 3к/1.5к, так и воображаемые 50к/25к?

16 минут назад, DrobyshevAlex сказал:

На Вашей картинке на плате видно выход 3.3В. Зачем тогда вообще использовать внутреннюю подтяжку МК к 5 вольтам а потом делить делителем?

Там на картинке от пина ардуино (tx, с логикой 5в, не знаю используется ли там конфиг PULL_UP для пина, который подтягивает 10к внутренний) идет сигнал на пин rx gps, логика которого 3.3в, поэтому автор картинки использует делитель.

27 минут назад, DrobyshevAlex сказал:

Просто в программе выключаете подтяжку, убираете оба резистора эти, и ставите резистор между выводами плати GPS модуля VCC и  RX. 

Я не понимаю зачем подтягивать rx gps к питанию, чтобы на пине rx всегда была логическая 1, если сигнала нет (если я правильно понял назначение подтягивающего резистора к питанию)? Кроме того я хочу, чтобы gps модуль включался по требованию.... т.е. питание как таковое не всегда будет.

30 минут назад, DrobyshevAlex сказал:

Ну а резистор этот подбираете на сколько тока нужно, возможно в ДШ есть условия. Но думаю судя по всему на 1мА хватит) А зничит порядка 3.3кОм.

Не совсем понял по ДШ, вот это видимо оно

DC current trough any digital I/O pin (except supplies) Ipin 10 mA

Иными словами номиналы сопротивлений для делителя надо подбирать исходя из требуемой силы тока и, соответственно, чтобы ее не подавить в конец?

[DrobyshevAlex]

3 минуты назад, Прот5 сказал:

не знаю используется ли там конфиг PULL_UP

Если б не использовались, откуда б там вообще напряжение взялось?) логично что используется, если схема рабочая.

4 минуты назад, Прот5 сказал:

Я не понимаю зачем подтягивать rx gps к питанию, чтобы на пине rx всегда была логическая 1, если сигнала нет 

Ну видимо вы не до конца понимаете как работает обмен данными.

PULL_UP это и есть постоянная подтяжка к питанию. То есть для обмена данными линия подтянута через резистор к питанию, будь то внутренний резистор МК или внешний как предложил я. Чем плох внутренний, тем  что если он сгорит, то схема перестанет работать) а они сгорают как показывает практика

Когда нужно передать что то, линия прижимается к нулю, тем устройством которое передает что то.

 

9 минут назад, Прот5 сказал:

подбирать исходя из требуемой силы тока

Ну видимо да)

Я думаю слишком большой ток, как минимум просто лишний расход заряда батареи или электричества в сети.  Плюс ваш модуль прижимает линию чем то к  нулю, думаю это что то типа транзистора, судя по ДШ с максимальным током 10мА, если его превысить возможно он выгорит.

Ну а слишком маленький ток, может не хватить на определение срабатывания и может быть слишком чувствителен к помехам.

Обычно в схемах рисуют 10кОм резистор подтяжки. Думаю ± пару кОм не страшно.

 

Если много ненужных например на 3кОм, то можете поставить 2-3 последовательно.

[Karlson904]

Кстати, номиналы 50k и 25k таки существуют. Например серия Beyschlag uxb 0207 0,1% и 0,25% любезно предоставляет такие сопротивления на радость математикам, которым трудно даются вычисления с разными там 49,9 или 25,1. Признаюсь, их даже есть у меня в загажнике. Не потому, что мне математика не нравится, а потому, что с кругленькими цифрами работать приятно.

[Falconist]

Номиналы зарубежных переменных резисторов 1-2-2,5-5 тоже вне сетки номиналов. Однако, это не повод её херить.

[Прот5]

1 час назад, DrobyshevAlex сказал:

Ну видимо вы не до конца понимаете как работает обмен данными.

PULL_UP это и есть постоянная подтяжка к питанию. То есть для обмена данными линия подтянута через резистор к питанию, будь то внутренний резистор МК или внешний как предложил я. Чем плох внутренний, тем  что если он сгорит, то схема перестанет работать) а они сгорают как показывает практика

Когда нужно передать что то, линия прижимается к нулю, тем устройством которое передает что то.

Спасибо за разъяснения! Да, я не в курсе..... только начинаю разбираться. Не ругайте (знаний мало), но до конца пока не уловил сказанное Вами про подтяжку PULL_UP к питанию.... Правильно ли я понял, что имеется в виду не INPUT_PULLUP адруино (когда подтягивают пин к земле чз 10к) , а когда выставляют высокий уровень HIGH на пине при передачи данных путем внутренней подтяжкой пина к питанию? Не могу понять в чем смысл подтяжки к питанию rx gps к vcc , ведь при передаче данных чз цифровой 3ий пин (который на картинке) там все равно будет 4-5в (т.к. режима 3 INPUT, OUTPUT, INPUT_PULLUP) в качестве высокого уровня и на входе rx gps будут те же 4-5в (ток идет от большего напряжения к меньшему) или я не прав? Объясните, пожалуйста, или хотя бы укажите где можно по данному вопросу доходчиво объяснено и можно почитать.

[DrobyshevAlex]

12 минуты назад, Прот5 сказал:

Вами про подтяжку PULL_UP к питанию.... Правильно ли я понял, что имеется в виду не INPUT_PULLUP адруино

Я не юзаю ардуино и никогда не видел кода, но это просто обертка над авр мк, а в известных мне мк авр есть два состояния входа ноги, это просто вход висящий в воздухе, либо с подтяжкой внутренним резистором к верху.

Например у СТМ32 есть еще подтяжка через транзистор на сколько мне известно. Но это не важно на данный момент)

То есть, обмен данными между мк и периферией осуществляется по разным протоколам, 1-wire, uart, i2c и т.д.

Суть заключается в том, что для обмена используются логические уровни, высокий и низкий, то есть это либо прижатие к питанию 5В, 373В не важно, в данном случае это 3.3В у вашего модуля GPS. Либо к 0.

Логический уровень это не обязательно именно 0 и именно напряжение питание 3.3В. Если подать 3В то все равно будет лог 1 в вашем случае. Какое напряжение принимает мк или модуль за лог 0 и 1 можно прочесть в их даташит.

То есть обмен информацией мк и вашего модуля происходит примерно так.

Нога МК настроена на вход. Нога GPS может прижимать ее к питанию, думаю встроенным транзистором.

Есть куча вариантов подачи лог 1 на ногу.
-то есть это может быть подтяжка внутри модуля GPS, в чем я сомневаюсь, обычно периферия не подтягивает сама к питанию.
- может быть на плате модуля уже установлен подтягивающий резистор к питанию. скорей всего его тоже нет. но вы можете посмотреть это прям на плате, между выводами есть резистор или нет.
- возможно сам мк подтягивает к питанию вывод.
- и вы сами подтягиваете, что имхо предпочтительней всего.

То есть в целом больше питанию то не от куда взяться. Вариант подать питание не через резистор, а например через транзистор - отпадает, так как в момент прижатия линии к нулю, у вас выгорит что то, скорей всего это будет модуль. Так же если бы нога МК подавала не через резистор подтягивающий питание а через встроенный транзистор, опять же выгорание.

Так что питание линий обмена данных происходит путем подтяжки резистора к питанию.

Когда линия не активна, у вас просто через резистор подается напряжение на линию, оно возможно не расходуется или расходуется очень мало, смотря как там все устроено. По сути там просто закрытый транзистор, через который питание не течет.

Когда модуль прижмет линию к нулю, будет небольшое потребление резистором. То есть если поставить резистор на 10к это будет 3.3В / 10 000 Ом = 0.000 33 А

То есть 330мкА. Это достаточно мало. И это будет потребление, когда линия прижата к нулю, во время передачи данных, когда обмен данными не ведется, то и потребления этого нет.

 

 

 

[Прот5]

5 минут назад, DrobyshevAlex сказал:

Я не юзаю ардуино и никогда не видел кода, но это просто обертка над авр мк, а в известных мне мк авр есть два состояния входа ноги, это просто вход висящий в воздухе, либо с подтяжкой внутренним резистором к верху.

Например у СТМ32 есть еще подтяжка через транзистор на сколько мне известно. Но это не важно на данный момент)

То есть, обмен данными между мк и периферией осуществляется по разным протоколам, 1-wire, uart, i2c и т.д.

Суть заключается в том, что для обмена используются логические уровни, высокий и низкий, то есть это либо прижатие к питанию 5В, 373В не важно, в данном случае это 3.3В у вашего модуля GPS. Либо к 0.

Логический уровень это не обязательно именно 0 и именно напряжение питание 3.3В. Если подать 3В то все равно будет лог 1 в вашем случае. Какое напряжение принимает мк или модуль за лог 0 и 1 можно прочесть в их даташит.

То есть обмен информацией мк и вашего модуля происходит примерно так.

Нога МК настроена на вход. Нога GPS может прижимать ее к питанию, думаю встроенным транзистором.

Есть куча вариантов подачи лог 1 на ногу.
-то есть это может быть подтяжка внутри модуля GPS, в чем я сомневаюсь, обычно периферия не подтягивает сама к питанию.
- может быть на плате модуля уже установлен подтягивающий резистор к питанию. скорей всего его тоже нет. но вы можете посмотреть это прям на плате, между выводами есть резистор или нет.
- возможно сам мк подтягивает к питанию вывод.
- и вы сами подтягиваете, что имхо предпочтительней всего.

То есть в целом больше питанию то не от куда взяться. Вариант подать питание не через резистор, а например через транзистор - отпадает, так как в момент прижатия линии к нулю, у вас выгорит что то, скорей всего это будет модуль. Так же если бы нога МК подавала не через резистор подтягивающий питание а через встроенный транзистор, опять же выгорание.

Так что питание линий обмена данных происходит путем подтяжки резистора к питанию.

Когда линия не активна, у вас просто через резистор подается напряжение на линию, оно возможно не расходуется или расходуется очень мало, смотря как там все устроено. По сути там просто закрытый транзистор, через который питание не течет.

Когда модуль прижмет линию к нулю, будет небольшое потребление резистором. То есть если поставить резистор на 10к это будет 3.3В / 10 000 Ом = 0.000 33 А

То есть 330мкА. Это достаточно мало. И это будет потребление, когда линия прижата к нулю, во время передачи данных, когда обмен данными не ведется, то и потребления этого нет.

 

 

 

Спасибо за объяснение! Очень познавательно!

[DrobyshevAlex]

30 минут назад, Прот5 сказал:

INPUT_PULLUP

Я так понимаю это и есть настройка пина на вход и подтяжка внутренним резистором к питанию. Видимо прошивка работает в нем. Но заем подтягивать к питанию и потом подключать два резистора для понижения напряжения, если можно не подтягивать, а просто включить режим видимо в вашем случае INPUT.

Если вы включаете INPUT, то на ноге мк нет подтягивающего резистора к 5 В, и если GPS сам подтягивает ногу к питанию, то у него есть только 3.3 В раз вы подали на него 3.3 и тогда вам не нужны вообще резисторы. Это легко проверить мультиметром. Подаете питание на GPS модуль и измеряете вывод RX. Если на нем относительно земли етсь порядка 3х вольт, то возможно работать будет и бзе резисторов вообще.

Но! повторюсь, внутренние резисторы могут выгореть, по этому по моему мнению лучше использовать внешний. Выходит настраиваете на INPUT и ставите резистор между выводами VCC и RX если его нет на плате.

 

Еще момент, часто выводы периферии хоть и работают от 3В но они толерантны к 5В. Например у СТМ32 указано какие выводы могут работать с 5В. То есть например у Вас устройство работает от 3В, а линии обмена данными могут быть подтянуты и к 5В, нужно смотреть ДШ.

Но данный модуль вроде допускает только 3.6В.

Ну и в третий раз напишу, я бы поставил в любом случае внешний резистор, тем более у вас по схеме все равно их ставят )

К тому же видимо надо на обе ноги ставить внешний резистор, ибо вторая нога то чем отличается от первой? Там тоже нужно 3.6В

 

[Grig96]

3 часа назад, DrobyshevAlex сказал:

На Вашей картинке на плате видно выход 3.3В. Зачем тогда вообще использовать внутреннюю подтяжку МК к 5 вольтам а потом делить делителем?

Это не I2C, здесь есть активная логическая еденица - которая и будет 5 В, поэтому и нужен делитель. Самое главное выход по току не перегрузить. Да и вообще ток должен быть минимальным - зачем воздух понапрасну греть. 

[DrobyshevAlex]

А какая разница I2C или нет? Разве  ногу вы сами не настраиваете в МК? Если нет то вопросов нет, но если да, то почему не убрать подтяжку, которая сгореть может все равно, ни раз сгорала у меня. Или тут нельзя как в стм сделать? Я просто с уарт работал только в стм) а с авр не связывался лет 5 уже))

ну хотя если это программная реализация, у авр нет варианта настроить вывод как OD. Видимо да, тут только делитель на выводную ногу. Еще один плюс в сторону стм)

[Grig96]

@DrobyshevAlex I2C  линия подтянута к питанию через резисторы и контролер ее садит в ноль.  В uart же лог. 1 формируется подтяжкой линии к 5 В через выходной полевик (класический кмип выход)

[Прот5]

40 минут назад, DrobyshevAlex сказал:

в вашем случае INPUT.

Не так. Согласно схеме на картинке пин 3, который через делитель - это выход (OUTPUT, tx) и идет на вход gps (rx).... 

[DrobyshevAlex]

7 минут назад, Grig96 сказал:

1 формируется подтяжкой линии к 5 В через выходной полевик

Почти уверен что у меня с GSM модулем настройка Open Drain + внешний резистор)

Я стараюсь все настраивать как OD если работает и вешать внешние резисторы, после того как у меня выгорал резистор внутренний, и мне приходилось напаивать сверху проводками)

Нужно будет проверить) Не на этом ноуте кодю, позже гляну.

На авр да, я уже написал что ошибся) выход не может там быть настроен как OD, по крайней мере на atmega8 или attiny2313 с которыми я имел дело) есть конечно более крутая линейка

 

9 минут назад, Прот5 сказал:

выход (OUTPUT, tx) и идет на вход gps (rx)...

Странно, на модуле M590 RX подключается к RX а TX к TX

 

[Прот5]

12 минуты назад, DrobyshevAlex сказал:

Странно, на модуле M590 RX подключается к RX а TX к TX

у этого модуля (gps neo6mv2) как раз логичнее все сделано tx->rx, rx<-tx... а вот в wifi модуле esp8266 подключение как Вы говорите rx-rx, tx-tx, что изрядно вносит путаницу